[發(fā)明專(zhuān)利]用于精神分裂癥早期檢測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910301014.X
• 申請(qǐng)日: 2019-04-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110063732B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張冀聰;羅煜;常琪
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué);北京航空航天大學(xué)合肥創(chuàng)新研究院
• 主分類(lèi)號(hào): A61B5/16
• 分類(lèi)號(hào): A61B5/16;A61B5/0476
• 代理公司: 北京律誠(chéng)同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 王玉雙

1.一種用于精神分裂癥早期檢測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：包括以下模塊：

測(cè)試模塊，所述測(cè)試模塊用于對(duì)精神分裂癥首發(fā)、高危、超高危和正常對(duì)照組四類(lèi)人群進(jìn)行臨床檢查和認(rèn)知測(cè)試；

采集及預(yù)處理模塊，所述采集及預(yù)處理模塊應(yīng)用高密度腦電圖技術(shù)，采集所述四類(lèi)人群在執(zhí)行P50感覺(jué)門(mén)控任務(wù)時(shí)的腦電信號(hào)，并對(duì)所述四類(lèi)人群的腦電信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理；

數(shù)據(jù)分析模塊，所述數(shù)據(jù)分析模塊對(duì)采集及預(yù)處理模塊處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行事件相關(guān)電位分析、源定位分析和腦網(wǎng)絡(luò)分析；

學(xué)習(xí)分類(lèi)模塊，所述學(xué)習(xí)分類(lèi)模塊基于測(cè)試模塊的測(cè)試結(jié)果和數(shù)據(jù)分析模塊的分析結(jié)果，分別提取認(rèn)知臨床特征和神經(jīng)電生理特征，基于上述認(rèn)知臨床特征和神經(jīng)電生理特征，利用XGBoost機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)四類(lèi)人群進(jìn)行分類(lèi)；以及

分類(lèi)性能評(píng)估模塊，所述分類(lèi)性能評(píng)估模塊基于學(xué)習(xí)分類(lèi)模塊的分類(lèi)結(jié)果，比較基于認(rèn)知臨床特征的分類(lèi)效果與基于認(rèn)知臨床及神經(jīng)電生理特征的分類(lèi)效果，并且計(jì)算靈敏度、特異度和ROC曲線下面積AUC；

所述腦網(wǎng)絡(luò)分析為基于體素的全腦網(wǎng)絡(luò)連接分析，采用相位轉(zhuǎn)移熵算法，分別計(jì)算delta2-4Hz、theta5-7Hz、alpha8-12Hz、beta15-29Hz、gamma30-59Hz和high gamma60-90Hz的全腦連接強(qiáng)度；

所述測(cè)試模塊的測(cè)試內(nèi)容包括：

S101、對(duì)精神分裂癥首發(fā)人群進(jìn)行精神分裂癥卡爾加里抑郁量表測(cè)試和MATRICS共識(shí)認(rèn)知成套測(cè)驗(yàn)；

S102、對(duì)精神分裂癥超高危、高危人群以及健康對(duì)照組進(jìn)行精神分裂癥卡爾加里抑郁量表測(cè)試、MATRICS共識(shí)認(rèn)知成套測(cè)驗(yàn)和前驅(qū)癥狀量表測(cè)試；

對(duì)S101及S102采集到的行為學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行均值方差分析，以及獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，并將精神分裂癥首發(fā)人群、超高危人群、高危人群分別與正常對(duì)照組人群相比較。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于精神分裂癥早期檢測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述采集及預(yù)處理模塊采用EEG數(shù)據(jù)采集，具體包括依次連接的EEG原始數(shù)據(jù)采集單元、電極位置文件導(dǎo)入單元、濾波單元、偽跡去除單元、分段和基線校正單元、壞道替換單元、壞試次去除單元、重參考單元和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于精神分裂癥早期檢測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述采集及預(yù)處理模塊具體處理步驟包括：

S201、在預(yù)處理階段，首先通過(guò)電極位置文件導(dǎo)入單元將對(duì)應(yīng)的電極位置文件導(dǎo)入；

S202、通過(guò)濾波單元分別對(duì)電極位置文件進(jìn)行帶通濾波，同時(shí)使用陷波濾波器去除60Hz的工頻干擾；

S203、通過(guò)偽跡去除單元采用獨(dú)立成分分析算法去除EEG信號(hào)中眨眼、眼動(dòng)、肌動(dòng)噪聲；

S204、通過(guò)分段和基線校正單元將連續(xù)的EEG數(shù)據(jù)分段，將聲音刺激時(shí)刻設(shè)置為起點(diǎn)，分段是起點(diǎn)前200ms及起點(diǎn)后800ms，隨后進(jìn)行基線校正；

S205、通過(guò)壞道替換單元采用Spherical方法對(duì)壞的電極通道進(jìn)行壞道替換；

S206、通過(guò)壞試次去除單元手動(dòng)去除壞的試次；

S207、通過(guò)重參考單元將右乳突作為重參考的位點(diǎn)；

S208、最后通過(guò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)預(yù)處理好的數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于精神分裂癥早期檢測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)分析模塊對(duì)采集及預(yù)處理模塊處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行事件相關(guān)電位分析包括：

將采集及預(yù)處理模塊預(yù)處理好的數(shù)據(jù)根據(jù)S1和S2聲音刺激進(jìn)行疊加平均，并且繪制出S1和S2刺激在Cz通道的ERP波形圖。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于精神分裂癥早期檢測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)分析模塊對(duì)采集及預(yù)處理模塊處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行源定位分析包括EEG源定位模塊，所述EEG源定位模塊包括依次連接的建立頭模單元、參數(shù)估計(jì)單元、求解逆模型單元和源定位結(jié)果可視化單元。